“高强聚酯纤维柔性网”工艺在综采工作面中的应用

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“高强聚酯纤维柔性网”工艺在综采工作面中的应用
潞新一矿5141F综采工作面自然发火严重,严重威胁工作面安全生产。

为防止工作面再次发火,故采用“高强聚酯纤维柔性网”铺顶工艺代替金属网片铺、联网工艺,简化了收尾工序,作业面末采收尾的效率和资源利用率大幅提升,为支架回撤通道留设、支架撤除期间安全管理提供保障。

该工艺对类似开采条件下综采工作面的安全回撤具有推广应用价值。

标签:综采工作面“高强聚酯纤维柔性网”铺顶工艺工作面回撤
1 5141F综采工作面基本情况
潞新一矿5141F工作面开采煤层为4#煤层,此煤层产状为走向WE,倾向SN,倾角14°-26°,平均16°,煤层厚度平均为14m。

煤层的老顶为3.0m砂岩,直接顶为4.1m浅灰色泥岩、砂岩互层,伪顶为0.65m灰黑色炭质泥岩。

该工作面内延走向方向为宽缓的背斜构造,与其它区段煤层类似,4#煤上部及下部以半亮型煤为主,节理裂隙较发育,脆性强,中部以半暗型煤为主,富含丝炭质,韧性较强。

5141F工作面是+580水平西翼第一个综采放顶煤工作面,东邻西轨下山,北邻+715水平4143F采空区,南邻未采动的5142F实体煤,开切眼倾角23°。

区段走向长度平均为845m,倾斜长度为267m(邦对邦)。

煤层厚度平均为14m。

采用综合机械化放顶煤工艺,放煤步距根据已采工作面积累的经验,采取割煤与放煤同步作业。

为保证综采工作面安全高效回撤,5141F工作面采用“强聚酯纤维柔性网”铺顶工艺代替传统金属网片铺、联网工艺。

2 “高强聚酯纤维柔性网”铺顶工艺
2.1 高强聚酯纤维柔性网铺设
2.1.1 铺网前准备工作。

①安装绞盘和定滑轮。

②运网。

将网卷顺好不出现扭曲现象,并将网边拉出不被压住。

第一块网自上端头由上向下沿工作面倾斜方向铺设,起始点为上端头巷道中线偏上0.5m处,走向方向搭接,搭接长度为3m,搭接处纵横隔扣扣扣相连,下侧压上侧柔性网,至直1#支架下边缘处(若柔性网较长,搭接处可调节为3-4m)。

2.1.2 挂网。

①把网卷边挑到顶板上,绞盘上钢丝绳穿过定滑轮,绕过网卷下方,钢丝绳上的钩头扣上网边的钢丝绳。

上网时收回护帮,液压支架前梁降至2m,人工提起网边,并将其捆绑在支架前梁处,再升架,把网片挑至顶板,进行隔架重复操作,直至整个作业面的网边挑至顶板。

②网卷搭接。

通过铁丝捆绑搭接,搭接长度为2m。

采用鱼鳞状连接,隔扣扣扣相联,一扣两圈。

③挂网并调整网卷。

挑网片后用钢丝绳连接,借助锚杆固定网边,锚杆间距 1.5m。

网卷由绞盘上的钢丝绳悬吊起后,用手拉葫芦连接网卷两端将其拉直,避免网卷滑移,从机头往机尾一次8~10个手动绞盘一起摇动,反向起吊纤维网,吊放至支架护帮板下拉紧,防止采煤机与网片刮蹭。

2.1.3 割煤、移架。

割煤时不移架,摇动手绞盘松开网卷使其下落,翻起作业面中部偶数架护帮板,使之与顶板紧贴压住网,继而按照由中间向两侧的顺序重复偶数支架的操作,避免网被挤在架与架之间。

具体操作如下图所示。


割煤后松开手动绞盘将网卷放下并翻起护帮板
2.1.4 铺设钢丝绳。

随着工程向前推进,作业面与停采线相距7.3m时,沿作业面支架在纤维网和支架顶梁之间,按照0.8m的绳间距铺设钢丝绳。

作业面每推进一刀铺设一条,共铺设7条。

借助铁丝将钢丝绳和纤维网上的细钢丝绳拧在一起。

用锚杆托盘在上、下顺槽靠外帮顶板的锚杆处压住钢丝绳两端,最后用绳卡将钢丝绳卡紧。

2.2 撤架通道支护①当作业面推进至与停采线相距1.6m的位置时停止移架,输送机向前推移直至停采线为止。

②距停采线1.6m处打设第一排密集锚杆:锚杆间距为0.75m。

锚杆规格为:Φ20×2200mm。

锚杆的打设角度与顶板垂直。

顶板不完整的地段,锚杆可倾向煤壁与顶板成75°的方向打设。

③距第一排密集锚杆1.2m,即离停采线煤壁0.4m打设第二排锚杆:锚杆间距为1.5m。

锚杆规格为:Φ20×2200mm。

④在上述二排锚杆中部,打设Φ18.9mm的4.3m锚索,锚索间距为3m。

3 技术优势
①操作简单,减少了联网数量,减轻了工人的劳动强度,保障了工人的安全。

②体积小,运输方便,运输成本低,可实现快速运输。

③韧性好,抗拉强度大,利于维护顶板质量,为回撤作业面时维护顶板和三角区打下了扎实的基础。

④机组割煤过程中,使用滑轮升、降网,便于操作,减员提效。

⑤施工顶板加固过程中,能够完全覆盖作业面煤壁,保障了作业人员的安全。

⑥整体性强,上架及向后移动速度快,效果好,比传统工艺节省了时间。

4 结语
综采作业面回撤采用高强聚酯纤维柔性网铺顶工艺的成功实施,挽救了潞新一矿价值一个多亿的综采设备,彻底解决了潞新一矿设备接续问题。

潞新一矿所总结出来的宝贵经验也可以给集团公司其他各矿处理类似问题提供借鉴,今后遇到类似问题具有较强的实用价值和指导意义。

参考文献:
[1]丁永禄.柔性网在大采高大断面回撤通道中的应用[J].煤炭工程,2011(10):34-36.
[2]岳拥军,范安民.综采工作面初末采关键技术管理探析[J].中州煤炭,2011(6):67-69.
[3]吕世明,王君嵬.综采工作面安全优质快速回撤技术[J].煤炭技术,2010.29(4):79-80.。

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